肖俊华
,
谢新亮
,
徐耀玲
,
蒋持平
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2008.03.029
研究了双周期含涂层纤维增强复合材料在远场反平面载荷作用时的问题,利用Eshelby等效夹杂方法和Laurent级数展开技术,并结合双准周期Riemann边值问题理论,获得了其全场解析解,得到了应力场和有效模量表达式.与有限元结果的对照显示出本方法的效率和精度.考察了涂层参数对复合材料细观应力场和宏观有效性能的影响.当涂层刚度较大时,涂层内存在高的应力集中,且涂层刚度越大、涂层相对厚度越小,应力集中系数越大.纤维刚度对复合材料有效模量的影响也取决于涂层性能,非常软或非常硬的涂层都大大限制了纤维刚度对复合材料有效模量的贡献.
关键词:
双周期涂层纤维
,
反平面剪切
,
Riemann边值问题
,
应力集中
,
有效模量
徐耀玲
,
沈艳芝
,
杨勇
兵器材料科学与工程
doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2009.01.005
研究含双周期裂纹的电磁弹性材料在远场反平面机械载荷和面内电磁载荷作用下的电磁弹性响应,利用椭圆函数理论和保角变换技术,获得电磁弹性场的精确解,推导裂纹尖端的应力强度因子、电位移强度因子和磁感应强度因子.算例分析表明,裂纹分布特征对材料断裂性能有重要的影响,场强因子对排间距和列间距存在着截然相反的依赖性.
关键词:
场强因子
,
电磁弹性材料
,
双周期分布
,
裂纹
肖俊华
,
徐耀玲
,
张福成
复合材料学报
研究了中空纳米夹杂填充复合材料的反平面问题。基于Gurtin-Murdoch表／界面理论和广义自洽方法，给出了考虑夹杂界面效应时空隙一夹杂一基体一等效介质模型的全场精确解，并推导了中空纳米夹杂填充复合材料有效反平面剪切模量的闭合形式解。由本文结果的特殊情形，可以得到一系列有意义的解。数值结果表明：中空夹杂的尺寸在纳米量级时，复合材料的有效反平面剪切模量受表／界面效应影响显著；表／界面效应的影响随着夹杂尺寸的增大而逐渐减弱；当中空纳米夹杂的体积分数和外半径一定时，壁厚越薄其表／界面效应越大；在相同的夹杂外半径下，中空纳米夹杂填充复合材料的表／界面效应比实心纳米夹杂填充复合材料更加明显；无量纲反平面剪切模量受夹杂的表／界面性能和刚度影响显著，过高的夹杂刚度使得表／界面效应的影响变弱。
关键词:
反平面剪切模量
,
中空纳米夹杂
,
表/界面效应
,
夹杂尺寸依赖
,
广义自洽方法
徐耀玲
,
肖俊华
,
邱鹏凯
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20140617.003
研究了具有周期微结构的多相压电纤维复合材料在反平面变形下的电弹性场.通过在各非均匀相内引入非均匀的广义本征应变,将原问题等价为带有周期广义本征应变的均匀介质问题,建立了两者间的等价条件.利用等价问题各区域交界处的广义应力连续条件和广义位移协调条件,并结合双准周期Riemann边值问题理论和等价条件,获得了各相材料电弹性场的解析解,进而由平均场理论预测了材料的有效压电系数.比较了相同压电材料体积分数下中空压电纤维、碳芯压电结构纤维和实心压电纤维复合材料有效压电系数的差异,讨论了压电结构纤维中非压电芯刚度及压电结构纤维与基体间涂层的刚度对有效压电系数的影响.研究结果可为高灵敏度压电复合材料的设计提供有价值的参考.
关键词:
多相压电复合材料
,
周期微结构
,
有效压电系数
,
压电结构纤维
,
反平面变形
